Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ
ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ОРИЕНТИРОВАННОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ ИНЖЕНЕРНО- ГРАФИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ ВУЗА 13
1.1. Средовой подход как интегрирующая методологическая основа изучения и проектирования профессионально-ориентированной образовательной среды инженерно-графической подготовки студентов вуза 13
1.2. Теоретические основы инженерно-графической подготовки студентов вуза 20
1.3.Образовательная среда вуза: теоретический аспект 55
1.4. Моделирование профессионально-ориентированной образовательной среды инженерно-графической подготовки студентов вуза 87
Выводы по первой главе 112
ГЛАВА 2. СОЗДАНИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ АПРОБАЦИЯ МОДЕЛИ ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ОРИЕНТИРОВАННОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ ИНЖЕНЕРНО-ГРАФИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ
2.1. Этапы и методы экспериментального исследования 115
2.2. Диагностика наличного состояния образовательной среды инженерно-графической подготовки студентов 125
2.3. Практическая реализация модели профессионально-ориентированной образовательной среды инженерно-графической подготовки студентов вуза 149
2.4. Оценка результатов экспериментального моделирования 156
Выводы по второй главе 170
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 171
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 176
ПРИЛОЖЕНИЯ 188
Приложение 1. Индикаторы состояния образовательной среды инженерно-графических дисциплин 188
Приложение 2. Методика оценки состояния образовательной среды 191
Приложение 3. Результаты диагностики состояния образовательной среды дисциплин графического цикла. 201
Приложение 4. Примерный сценарий беседы по определению уровня технологической грамотности 212
Приложение 5. Примеры тестовых заданий, использованных для определения когнитивного компонента качества графической подготовки студентов. 213
Приложение 6. Примеры заданий на использование методов активного обучения начертательной геометрии 216
Приложение 7. Примеры профессионально-ориентированных методических материалов для инженерно-графических дисциплин 218
Приложение 8. Примерный перечень тем НИРС в курсе начертательной геометрии и инженерной графики 220
Приложение 9. Примеры профессионально-ориентированных заданий в курсе компьютерной графики 222
- Средовой подход как интегрирующая методологическая основа изучения и проектирования профессионально-ориентированной образовательной среды инженерно-графической подготовки студентов вуза
- Теоретические основы инженерно-графической подготовки студентов вуза
- Этапы и методы экспериментального исследования
Введение к работе
Социально-политические процессы, развитие науки, техники и технологии обусловили усиление интенсивности процессов информационного обмена, взаимовлияния образовательных структур различных регионов, стран, городов, отдельных учебных заведений друг на друга. Один из документов подтверждающих этот факт - Болонская декларация, целью которой является формирование единого образовательного пространства, сближение образовательных систем стран Европы, придания им большей прозрачности и компланарности, расширение образовательного пространства личности, формирование многообразной, поливариантной образовательной среды.
Как следствие наблюдается всплеск интереса педагогического сообщества к таким явлениям как "образовательное пространство" и "образовательная среда". Однако объём теоретико-методологических знаний о феномене образовательной среды, который существует, не удовлетворяет практическую потребность в них. Особенно это касается сферы высшего профессионального образования. Опыт целенаправленного формирования образовательной среды с заранее заданными характеристиками в пространстве вуза незначителен, а связанная с ним реализация средового подхода в процессе подготовки по отдельным дисциплинам практически отсутствует [134; 145]. Наименее других изучен вопрос полноценной реализации педагогического потенциала профессионально-ориентированной образовательной среды технического вуза при изучении студентами младших курсов дисциплин общепрофессионального цикла. Для блока графических дисциплин положение усугубляется тем, что начертательная геометрия, инженерная и компьютерная графика переживают сегодня период реструктуризации, обусловленной: а) введением в Российской федерации двухуровневой системы подготовки (бакалавр-магистр) и сопряжённым с ней изменением Государственных образовательных стандартов; б) развитием высоконаучных и высокотехнологичных производств, повлекшим изменение содержания инженерного труда, следовательно, и содержания профессиональной подготовки; в) переходом промышленности на систему "безбумажного документооборота" (замена чертёжной документации электронными моделя-
ми объектов), предполагающим новое наполнение понятия "графическая деятельность инженера". Сегодня всё активнее звучат заявления о назревающем "кризисе графической подготовки" [4; 9; 53; 78; 201]. Содержание её базовых дисциплин "Начертательная геометрия" и "Инженерная графика" не соответствует современным реалиям. Необходимость поиска новых подходов к построению системы инженерно-графической подготовки студентов указывалась на Всероссийских совещаниях заведующих кафедрами "Графики" инженерных вузов, научно методических и практических конференциях и семинарах [4; 128; 139; 143; 169; 181; 191; 201; 214; 271]. В ряде публикаций отмечается, что одним из путей преодоления кризиса является формирование "профессионально-ориентированных образовательных сред" дисциплинарной подготовки студентов [225; 232; 242].
Несмотря на то, что проблемы, связанные с образовательными средами занимают важное место, в истории отечественной педагогической науки, моделирование локальной образовательной среды технического вуза оказалось затруднительным, а выявление её потенциала в отношении профессионально-ориентированной инженерно-графической подготовки студентов и вовсе невозможной из-за отсутствия методики оценки и интерпретации результатов.
Таким образом, выявлены следующие противоречия:
— между высокими темпами научно технического прогресса и инертно
стью, присущей сложившейся схеме инженерно-графической подготовки сту
дентов вуза;
- между практической потребностью в создании открытых образова
тельных сред профессиональной подготовки инженеров и недостаточным опы
том по реализации средового подхода в условиях технического вуза.
Проблема исследования: разработка научно обоснованных рекомендаций, позволяющих повысить эффективность инженерно-графической подготовки студентов в профессионально-ориентированной образовательной среде вуза.
Недостаточная теоретическая разработанность проблемы и практическая потребность определили выбор темы исследования: "Инженерно-графическая
подготовка студентов в профессионально-ориентированной образовательной среде вуза".
Цель исследования: создание локальной профессионально-ориентированной образовательной среды инженерно-графической подготовки студентов вуза, обеспечивающей повышение эффективности обучения.
Объект исследования: инженерно-графическая подготовка студентов технического вуза.
Предмет исследования: локальная профессионально-ориентированная образовательная среда инженерно-графической подготовки студентов вуза.
Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи.
Исследовать образовательную среду технического вуза, описать её структуру и качественные характеристики, выделить в ней компоненты, включённые в процесс инженерно-графической подготовки студентов. Создать условия, при которых возможно формирование локальной образовательной среды инженерно-графической подготовки студентов вуза.
Выделить основные компоненты графической подготовки специалиста технического профиля в высшем учебном заведении, спроектировать обобщённые цели и требования к инженерно-графической подготовке студентов технического вуза.
Создать модель локальной профессионально-ориентированной образовательной среды инженерно-графической подготовки студентов вуза.
4. Экспериментально проверить модель локальной профессионально-
ориентированной образовательной среды инженерно-графической подготовки
студентов.
Принята следующая гипотеза исследования: эффективность инженерно-графической подготовки студентов повысится, если в образовательном пространстве вуза выделить элементы, задействованные в процессе обучения дисциплинам «Начертательная геометрия», «Инженерная графика», «Компьютерная графика», «Графические средства ПЭВМ», объединить их в локальную образовательную среду, спроектировать требования к ней и разработать модель, удовлетворяющую этим требованиям.
Теоретико-методологическую основу исследования составляют труды
великих педагогов-гуманистов прошлого: Я.А. Коменского, Я. Корчака, Дж. Локка, Р. Оуэна, И.Г. Песталоцци поднимавших вопросы об использовании воспитательных возможностей ещё на заре развития педагогической науки. Исключительную важность для нашего исследования имеют философские положения, раскрывающие вопросы взаимодействия образовательной среды и личности (Л.С. Выготский), коэволюции образовательной среды и общества (Б.С. Гершунский), о различении среды не в количественном, а в качественном отношении (Р. Баркер).
В качестве основной методологической позиции нами избран средо-вой подход, который позволяет: рассматривать образовательную среду учебных заведений как совокупность условий и влияний, как развивающуюся открытую систему, как пространство взаимодействий; выявлять механизмы её развития и характер отношений между отдельными составляющими; исследовать образовательную среду как особую организованность, подчинённую общим закономерностям саморазвития, самоорганизации, эволюции сложных систем.
При изучении структуры, законов функционирования, закономерностей развития образовательной среды технического вуза мы опирались на результаты философских, психологических, социологических, педагогических, эколого-педагогических и других исследований (Е.В. Бондаревская, Л.П. Буева, Б.С. Гершунский, Дж. Гибсон, В.Л. Глазычев, Э.Н. Гусинский, Э.Ф. Зеер, Г.А. Ковалёв, Ю. Крусвалл, Н.В. Кузьмина, B.C. Леднев, А.Н. Леонтьев, И.Я. Лернер, Х.Й. Лийметс, Д.Ж. Маркович, А.В. Мудрик, Т. Нийт, Л.И. Новикова, В.И. Панов, В.М. Полонский, А.Г. Пырин, В.В. Рубцов, В.Д. Семёнов, В.И. Слободчиков, М. Хейдметс, Л.И. Холина, М. Черноушек, С.Н. Чистякова, Г.П. Щедровицкий, Э.Г. Юдин).
Немаловажное значение для нашего исследования составляют труды,
посвященные исследованию механизмов воздействия среды на личность
(М.С. Бернштейн, A.M. Гельмонт, Л.С. Гешелина, А.Б. Залкинд,
Н.Н. Иорданский, И. Кальпио, В.Н. Шульгин, В.А. Караковский,
М.В. Крупенина, А.Т. Куракин, Е. Лившиц, С.С. Моложавый,
А.П. Пинкевич, М.М. Пистарк, В.В. Рубцов, В.М. Торбек, СТ. Шацкий). В
работах Н.Б. Крыловой, Г.Н. Серикова, СВ. Тарасова Н.В. Ходяковой, И.С. Якиманской обосновывается положение, что образовательная среда представляет собой особое личностное пространство познания и развития, где каждый обучающийся развивается сообразно своим индивидуальным особенностям. В ряде работ образовательная среда предстаёт как микромодель человеческой культуры (Л.Н. Бережнова, Н.О. Гафурова, О.Р. Родионова).
Применительно к рассматриваемой проблеме важными, в методологическом плане, являются: теория моделирования и конструирования педагогического процесса (СИ. Архангельский, Н.Ф. Талызина, Ю.К. Чернова); современные теории построения профессионального образования (Е.А. Климов, Э.Ф. Зеер, В.Д. Шадрикова, ' Н.Ф. Талызина, Ю.Г. Татур, К.Г. Кречетников и др.).
Особую методологическую значимость для нашего исследования со
ставляют работы, посвященные проблемам повышения качества графиче
ской подготовки (А.Я. Блаус, О.Б. Болбат, А.Д. Ботвинников, Б.В. Будасов,
А.Э. Дзене, А.И. Лагерь, В.В. Лагерев, И.Б. Кордонская,
В.А. Рукавишников, А.И. Хубиев, А.А. Шаталов), труды психолого-педагогического характера связанные с вопросами развития пространственного и образного мышления в процессе изучения графических дисциплин (Б.Г. Ананьев, Т.В. Андрюшина, Б.Ф. Ломов, И.С. Якиманская и др.), а также исследования связанные с внедрением информационных технологий в процесс инженерно-графической подготовки студентов (И.Н. Акимова, Н.Д. Жилина, СИ. Ротков, Г.И. Рубина, К.А. Вольхин, В.И. Якунин и др.).
Названная теоретико-методологическая база диктует выбор методов исследования, адекватных поставленным задачам:
теоретические - анализ психолого-педагогических источников и документации, посвященной вопросам исследования сред в смежных с педагогикой областях человеческого знания; метод восхождение от абстрактного к конкретному; моделирование педагогических явлений;
экспериментальные - педагогический эксперимент, целенаправленное включённое наблюдение, интервьюирование, анкетирование и тестирова-
ниє, индивидуальные и групповые беседы со студентами и преподавателями, методы математической статистики.
Организация, база и этапы исследования.
Исследование проводилось с 1996 по 2008 год и включало три этапа:
на первом (1996-1998 гг.) исследовалось состояние проблемы в теории и практике, была определена методологическая база исследования, проведён констатирующий эксперимент, выявлены противоречия, сформулированы задачи, описан понятийный аппарат; описаны основные компоненты системы инженерно-графической подготовки будущих специалистов, создана модель профессионально-ориентированной образовательной среды инженерно-графической подготовки студентов вуза;
на втором (1998-2006 гг.) разработана методика экспертизы образовательной среды инженерно-графической подготовки и подготовлен механизм реализации модели, проведены формирующий и контролирующий эксперименты.
на третьем (2006-2008 гг.) выполнен анализ результатов, обоснована эффективность создания профессионально-ориентированной образовательной среды инженерно-графической подготовки, сформулированы выводы и оформлена диссертационная работа.
Исследование осуществлялось автором на кафедре педагогики и психологии математического факультета ГОУ ВПО "Новосибирский государственный педагогический университет". Экспериментальное обучение студентов графическим дисциплинам с использованием разработанной модели проводилось на кафедре "Графика" ГОУ ВПО "Сибирский государственный университет путей сообщения".
Научная новизна исследования.
1. Выявлены условия, при которых возможно создание локальной профессионально-ориентированной образовательной среды. Впервые к системе инженерно-графической подготовки студентов применена теория средового подхода.
Сформулированы обобщенные цели инженерно-графической подготовки студентов технического вуза (формирование визуальной культуры, графической грамотности и инженерно-графической компетентности).
Создана модель профессионально-ориентированной образовательной среды инженерно-графической подготовки студентов, описывающая её структурные, функциональные и качественные характеристики (цели, компоненты, факторы развития, индикаторы состояния).
Разработан механизм реализации модели, включающий научно обоснованные методические рекомендации, тактическую и стратегическую программы, дидактические средства, методику качественной оценки состояния локальной образовательной среды.
Теоретическая значимость.
Уточнён понятийно-терминологический аппарат профессионального образования, связанный с использованием понятий "среда", "образовательная среда", "образовательное пространство", "образовательная среда учебного заведения", "профессионально-ориентированная образовательная среда", "профессионально-ориентированная образовательная среда инженерно-графической подготовки студентов вуза". Дополнено содержание понятия "инженерно-графическая компетентность" в контексте профессиональной подготовки студентов вуза. Скоординированы и уточнены связки понятий "визуальная культура" - "визуальная грамотность", "графическая культура" - "графическая грамотность".
Проведён концептуальный анализ педагогического феномена "профессионально-ориентированная образовательная среда инженерно-графической подготовки студентов вуза", выявлены атрибутивные, феноменологические, инвариантные и специфические свойства, описана структура и ведущие характеристики основных элементов.
Разработано теоретическое обоснование для проведения экспертизы локальной профессионально-ориентированной образовательной среды инженерно-графической подготовки студентов. Выделены пятьдесят показателей, позволяющих оценить состояние профессионально-ориентированной образовательной среды инженерно-графической подготовки студентов.
Практическая значимость: содержащиеся в диссертационном исследовании теоретические положения и выводы экспериментально проверены и доведены до уровня конкретных методических рекомендаций. Результаты работы получили практическое воплощение в виде комплекса дидактических материалов, включающего пакет авторских программ по дисциплинам инженерно-графического цикла и соответствующего методического обеспечения. Копии учебных пособий, разработанных в ходе исследования, расположены в Федеральном депозитарии электронных изданий и находятся в свободном доступе для некоммерческого использования. Методические материалы получили высокую оценку и применяются в учебном процессе в Сибирском государственном университете путей сообщения, Новосибирской государственной академии водного транспорта, Новосибирском государственном архитектурно-строительном университете.
На защиту вынесены следующие положения:
Условиями, при которых возможно выделение в техническом вузе локальной образовательной среды являются: наличие общей цели, совпадение физических или виртуальных координат в образовательном пространстве, согласованность основных дидактических элементов.
При проектировании локальной образовательной среды основу могут составлять, выделенные в процессе исследования свойства: атрибутивные, феноменологические, инвариантные, специфические.
Целями инженерно-графической подготовки студентов в локальной профессионально-ориентированной образовательной среде являются формирование визуальной культуры, графической грамотности, инженерно-графической компетентности.
Локальная профессионально-ориентированная образовательная среда инженерно-графической подготовки, представленная в виде многокомпонентной модели, включающей субъектов обучения, ресурсы, совокупность педагогических методов, приёмов и средств, процессы функционирования, результаты и факторы развития, обеспечивает повышение эффективности инженерно-графической подготовки студентов.
Достоверность и обоснованность научных результатов и выводов исследования обеспечивается фундаментальностью и непротиворечивостью методологических оснований, адекватностью выбранных методов поставленным задачам, экспериментальной верификацией, результатами апробации, широким опытом использования в практике, благоприятными отзывами на публикации автора.
Апробация и внедрение результатов исследования. Основные выводы и результаты исследования докладывались и получили одобрение на международной конференции, проходившей в г. Новосибирске (2008 г.), на всероссийских научных конференциях и семинарах (Красноярск, 2001 г.; Екатеринбург, 2000 г.; Рыбинск, 1998 г.), на Межрегиональной научно-методической конференции (Новосибирск, 2000 г.), на ряде научно-технических конференций (Новосибирск, 1998 и 2006 гг.), на Всероссийских совещаниях заведующих кафедрами графических дисциплин вузов РФ (Казань, 2006 г.; Челябинск, 2007 г.; Москва, 2008 г.); на заседаниях кафедры педагогики и психологии математического факультета ГОУ ВПО "Новосибирский государственный педагогический университет" и кафедры "Графика" ГОУ ВПО "Сибирский государственный университет путей сообщения".
Разработанные в процессе диссертационного исследования материалы зарегистрированы в Федеральном агентстве по информационным технологиям Государственном унитарном предприятии "НТЦ Информрегистр". Пакет авторских программ разослан в регионы России и внедрён в государственных образовательных учреждениях высшего профессионального образования: Московском институте стали и сплавов; Петербургском, Уральском, Сибирском государственных университетах путей сообщения. Учебные комплексы используются при обучении и повышении квалификации специалистов технического профиля в центрах дополнительного профессионального образования компании Софтлайн Эдью-кейшниАЛРОСА.
Диссертация содержит: введение, две главы, заключение, список литературы (298 наименований), 11 приложений. Содержание отражает^ логику исследования и соответствует поставленным задачам. Во введении обосновывается выбор темы, её актуальность в современных социально-
экономических условиях, научная новизна, теоретическая и практическая значимость; приводятся данные об апробации и внедрении полученных результатов. В первой главе исследованы основные компоненты системы инженерно-графической подготовки студентов, проанализированы основные научные подходы к изучению образовательных сред, описан понятийно-терминологический аппарат, разработана модель профессионально-ориентированной образовательной среды инженерно-графической подготовки. Во второй главе описаны этапы и методы создания модели на практике, результаты апробации, сделаны выводы, разработаны методические рекомендации по созданию в техническом вузе профессионально-ориентированной образовательной среды инженерно-графической подготовки студентов. В заключении подведены итоги исследования, описаны основные результаты.
class1 ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ
ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ОРИЕНТИРОВАННОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ ИНЖЕНЕРНО- ГРАФИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ ВУЗА class1
Средовой подход как интегрирующая методологическая основа изучения и проектирования профессионально-ориентированной образовательной среды инженерно-графической подготовки студентов вуза
На первом этапе исследования была определена система научных положений, принципов и способов построения теоретической и практической деятельности.
Для сохранения рефлексивной дистанции по отношению к объекту и предмету исследования, работа осуществлялась с позиций нескольких методологических подходов: системного, системно-синергетического, деятельностно-го, личностного, культурологического, полисубъектного, антропологического и средового (рис. 1). Поскольку последний, объединяет все остальные, дополняя и конкретизируя их, то он был принят в качестве основного.
Применимость системного подхода к исследованию образовательных сред обоснована, во-первых, тем, что образовательная среда вуза формируется в результате функционирования различных образовательных и педагогических систем, обладает всеми чертами социальной сложноорганизованной развивающейся системы, несёт в себе такие системные характеристики как целостность, наличие внутренних связей, организованность, структурированность и пр. Человек же, являясь центральным объектом, может рассматриваться как основной системообразующий фактор. Таким образом, с точки зрения системного подхода речь идёт о социальной, сложноорганизованной, динамической системе.
Суть системно-синергетического подхода к образованию заключается в том, что любые явления, процессы, и объекты, имеющие место в образовательном пространстве существуют совместно, взаимообогащая и взаиморазвивая друг друга. Характеризуя отношения участников образования как форму их сосуществования с собой, с партнёрами, с образовательными системами следует отметить, что данные отношения и порождают рассматриваемое нами явление - образовательную среду. СВ. Тарасов подчёркивает: "Речь идёт о диалогическом взаимодействии ... как равных субъектов развития. Причём это развитие двухстороннее: среда предоставляет возможности для становления мировосприятия и других структур личности школьника, в свою очередь от активности и возможностей учащегося зависит то, как он воспримет возможности среды, и в какой степени сможет оказать на неё влияние" [225, с. 13].
В рамках деятельностного подхода процесс обучения рассматривается как единство деятельностей субъектов учебного процесса, протекающих в среде образовательного учреждения. При этом сама образовательная среда является результатом деятельностного освоения субъектами учебного процесса своего образовательного пространства.
Личностный подход подразумевает создание условий для свободного воплощения творческого потенциала каждого из участников образовательного процесса, для ценностно-смыслового саморазвития личности, самоорганизации, самовоспитания, самостроительства, самоопределения. Поскольку всё содержание понятия "образовательная среда" строится вокруг личности, то использование личностного подхода для исследования образовательной среды технического вуза мы считаем вполне обоснованным.
С позиций полисубъектного подхода, обучение есть взаимодействие субъектов. Условия при которых происходит присвоение знаний и опыта предшествующих поколений определяются конкретными характеристиками участников этого процесса, а совокупность условий определяется как образовательная среда. Следовательно полисубъектный подход тоже апеллирует к понятию среды. Личность проявляет свою сущность, свою гуманистическую, человеческую наполненность в общении с другими людьми, которые являются частью образовательной среды каждого человека [108].
Культурологический подход позволяет рассматривать образовательную среду как место где происходит присвоение общечеловеческой культуры личности и как один из важнейших культуросозидательных факторов.
Антропологический подход предполагает рассмотрение процесса обучения на основе суммирования достижений всех наук о человеке. Характеризуя образовательную среду как условия, в которых протекает учебная деятельность, проектируя образовательную среду мы неизбежно должны обратиться к теории антропологического подхода, включающей такие понятия как комфортность, эргономичность, физиологичность и пр.
Целью средового подхода является создание той субстанции, которая окружая индивидуума, создаёт соответствующие условия для его жизнедеятельности и развития. Сергий Минин - священник, историк, философ и педагог - отмечает: "Формирование определенного типа личности, со свойственной ему образом мыслей, чувствований, действий и развитие на этой основе творческой индивидуальности - вот что служит цели средового подхода" [133].
Методологические подходы, упомянутые выше, каждый по-своему, позволяют провести анализ предмета нашего исследования, сопоставить характеристики, выявить основные способы решения проблем, определить необходимую стратегию, разработать ориентировочный прогноз. Но поскольку каждый из них в той или иной мере апеллирует к понятию среды, мы будем рассматривать средовой подход как метаметодологическую установку, позволяющую интегрировать перечисленные подходы. А.И. Артюхина отмечает: "Рассмотрение проблем педагогики сквозь призму образовательной среды, способствует преодолению ограниченности мышления, даёт комплексное, многогранное видение" [10, с. 33].
Итак, в качестве методологического основания нами был избран средовой подход как наиболее полно отвечающий целям и задачам исследования. Попытаемся сформулировать его основные положения применительно к нашей проблеме.
Теоретические основы инженерно-графической подготовки студентов вуза
Согласно принятой концепции средового подхода, одним из важнейших элементов исследования является изучение "номинального объекта". В рамках данного исследования - это инженерно-графическая подготовка студентов вуза.
Первым шагом на данном этапе работы будет анализ структуры графической подготовки специалиста в вузе.
Основой понимания технического графического образа являются общенаучные знания, формируемые ещё в процессе изучения школьных естественнонаучных предметов, такие как:
— понимание содержания понятий "фигура", "тело", "поверхность", "единица измерения", "пропорция", "масштаб" и пр.;
— знание основных методов проецирования - центральное, параллельное, прямоугольное, косоугольное;
- представление о системах координат - сферической, цилиндрической,
декартовой и др.;
— знание основных положений евклидовой геометрии — теорема о проекциях прямого угла, о перпендикуляре к плоскости, о способах задания пространственного расположения точки, прямой, плоскости;
- понятие о математической функции и её графическом образе;
- понятие кривой и её порядка.
Эти знания составляют необходимую базу для изучения графических дисциплин в вузе и относятся к уровню элементарной графической грамотности для будущего инженера.
Далее мы попытались выделить те, компоненты, которые составляют основное ядро содержания графической подготовки специалиста в вузе. Основу для анализа составляли рабочие программы дисциплин, изучаемых студентами специальностей: 270112 - Водоснабжение и водоотведение; 270102 - Промышленное и гражданское строительство; 290900 - Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство; 291000 - Автомобильные дороги и аэродромы; 291100
- Мосты и транспортные тоннели.
Были составлены три перечня дисциплин. Первый - включал те из них, в основе которых лежат науки, предметом которых являются либо сами изображения либо методы их получения (начертательная геометрия, геометрическое моделирование, инженерная графика, компьютерная графика, графические средства ПЭВМ). Во второй список попали дисциплины, в результате изучения которых у студента формируются графические знания, но это не является основной целью дисциплины (высшая математика, математическая статистика, термодинамика, сопротивление материалов, теоретическая механика, геодезия, информатика, физика, архитектура и др.). В третий список мы сгруппировали дисциплины, методы и средства которых опираются на графические знания (проектирование железных и автодорог, реконструкция зданий и сооружений, технология организации строительства и др.).
Затем мы проанализировали структуру графических знаний. Она по нашему мнению определяется теорией графических изображений и практикой их использования в профессиональной деятельности инженера. Мы выделили несколько уровней: абстрактно-теоретический, техно-теоретический и профессионально-прикладной.
Абстрактно-теоретический содержит фундаментальные понятия - прямая, плоскость, параллельность, перпендикулярность и пр., и наиболее актуальные для освоения графических знаний абстракции - пространство, единица измерения, квадрант, геометрическое место точек и пр.
В техно-теоретический уровень мы включаем положения теории изображений, методы построения изображений, способы решения задач и условно-технические понятия (сопряжение, фаска, сборочная единица, спецификация и пр.).
На профессионально-прикладном уровне рассматриваются графические способы решения узконаправленных инженерных задач, правила оформления чертежной документации, специфические знания.
Этапы и методы экспериментального исследования
Цель деятельности на констатирующем этапе - изучение состояния профессионально-ориентированной образовательной среды инженерно-графической подготовки студентов вуза, выявление "проблемных участков", определение приоритетных направлений развития. Он состоял из двух модулей: I) оценка ресурсов образовательного пространства вуза, составляющих потенциальное поле для формирования ОС; 2) диагностика наличного состояния ПООС инженерно-графической подготовки. Выбор метода экспертизы основывался на совокупности сведений, полученных в ходе теоретического исследования. Оценивались не только "достижения", но и нереализованные "возможности", которые рассматривались как потенциальный ресурс для развития образовательной среды.
Первый модуль констатирующего эксперимента - оценка ресурсов образовательного пространства, предполагал изучение соответствующей документации с целью выявления существующих ограничений; второй - индикация наличного состояния с использованием различных методов, адекватных природе структурных компонентов.
Для проведения диагностических мероприятий был сформирован комплект тестов, анкет и опросных листов (приложение 2). Индикация проводилась по совокупности теоретически выделенных в первой части исследования характеристик (с. 102 данной работы), сведённых в пять основных групп. Более подробно смотри приложение 1.
Методика диагностики разрабатывалась с учётом неоднородности характеристик, отражаемых выделенными индикаторами и свойства взаимообусловленности существования структурных компонентов среды.
Далее описаны методы проведения диагностических мероприятий по каждому индикатору, обоснован их выбор.
Первая группа индикаторов - группа Р отражает потенциал субъектов, включённых в данную образовательную среду. Были выделены характеристики субъектов образования, которые непосредственно влияют на эффективность инженерно-графической подготовки всего двадцать два индикатора (приложение 1). Учитывая разнообразие дисциплин, входящих в блок инженерно-графической подготовки, цели диагностических мероприятий были сформированы два обобщённых показателя - это интеллектуальный потенциал и мотивация.
Поскольку в нашем исследовании интеллектуальный потенциал рассматривается, как одна из качественных характеристик ПООС инженерно-графической подготовки студентов вуза мы ограничились оценкой уровня квалификации педагогов и уровня визуальной культуры и графической грамотности студента. При этом в понятие квалификации преподавателя мы включаем: наличие педагогического и технического образования, владение информационными технологиями, наличие стажа работы по инженерной специальности и пр. Под графической грамотностью студента мы, в данном случае, подразумеваем качество его общего графического образования выраженного через уровень сформированности визуальной культуры и графической грамотности.
Содержание понятия "визуальная культура" описано в п. 1.2. настоящего исследования. Поскольку она включает, способность воспринимать видимые объекты символы, явления и умение адекватно интерпретировать визуально-выраженную информацию, для оценки мы использовали несколько тестовых методик, с подтверждённой степенью валидности:
1) Методика Д. Векслера, девятый субтест (выявляет степень внимания (наблюдательности) по отношению к образам и способность к аналитико-синтетической и зрительно-моторной деятельности с двухмерными объектами).
2) Тест "Невербальный интеллект" (Сивков А.А.) (позволяет диагностировать сформированность таких навыков как: способность понимать информацию, выраженную абстрактными геометрическими символами и знаками; выполнять различные умственные действия по сравнению, установлению зрительно-пространственных соотношений).
3) Методика "Пространственное мышление", разработанная в научно-исследовательском секторе Новосибирского электротехнического института группой авторов под руководством проф. Хол иной Л.И.
Выбор именно этих методик для оценки визуальной культуры обоснован следующими причинами: они охватывают достаточно большой круг элементов, составляющих визуальную культуру; выполнение тестовых заданий не требует специальных знаний, что позволяет уравнять условия для студентов, которые изучали в школе черчение и остальных; тесты позволяют оценить результаты в количественном отношении.
В качестве дополнительной информации мы использовали сведения об оценках в школьном аттестате и результатах ЕГЭ. Метод диагностических мероприятий - изучение документации и опрос. Содержание опроса представлено в прил. 2 (опросные листы 1 и 2).
